ИМС КР1006ВИ1 и её аналоги в преобразователях для питания СИД.

Тема в разделе "Свет", создана пользователем Dhaitya, 8 ноя 2006.

  1. Dhaitya

    Dhaitya Guest

    Использование ИМС таймера К1006ВИ1 и её аналогов в устройствах управления
    СИД.
    I. Импульсное управление в безындуктивной схеме.
    II. Повышающие регулируемые преобразователи.
    III. Понижающие регулируемые преобразователи.


    Устройства, схемы которых приведены ниже, являются разновидностью импульсных источников питания. Они собраны на упрощённой элементной базе, что делает их
    легко воспроизводимыми. Их положительными сторонами являются простота и высокие
    выходные характеристики, отрицательной - возможность использования только с
    гальваническими элементами и аккумуляторами, т.е. устройствами, не имеющими
    флуктуаций выходного напряжения.

    I. Импульсное управление в безындуктивной схеме.
    Идея данного устройства принадлежит участнику "Злыдень".
    Известно, что эффективность линейной схемы со светодиодом в качестве нагрузки
    зависит от разности напряжения батареи и напряжения СИД. Таким образом, при
    снижении тока ч/СИД, вызванном регулировкой его яркости, КПД также будет
    снижаться, фактически, форма графика КПД совпадает с формой ВАХ СИД и падение
    КПД на малой яркости может составить 15-25%. Следовательно, д/сохранения
    эффективности постоянной, необходимо регулировать яркость б/изменения тока СИД,
    что достигается в данной схеме посредством фазо-импульсной модуляции: меняются
    длительности включенного и выключенного состояний СИД, но во время включенного
    состояния ток остаётся неизменно высоким, что приводит к уменьшению разности
    напряжений батарея-СИД и увеличению эффективности до 85%.

    [​IMG]

    Номиналы д/питания от 2-х свинцово-кислотных элементов:
    R1: д/1Вт СИД - 2R7, д/3Вт СИД - 0R5.
    R2, R3: 1k-33k
    R4: 470R-1k
    R5: 10R-33R
    VR: 2k4-10k
    C1: 10uF-470uF
    C2: 10nF-1uF
    ИМС таймера - 1006ВИ1, TL555, TLC555, LMC555, ALD1504 итд.
    Т1: при питании 4В - IRF3706, -7459, -7402, -7601 и любые другие N-типа,
    имеющие калибровку по сопротивлению канала на 2В7 со значениями <400mR.
    при питании 12В - любой МОП ПТ N-типа на ток от 5А.
    Возможна работа устройства от 6-и свинцово-кислотных элементов, с тремя
    последовательно соединёнными белыми СИД в качестве нагрузки. В этом случае
    значения R1 составляют 6R8 д/1Вт СИД и 1R0 д/3Вт СИД.

    II. Повышающие регулируемые преобразователи.

    Повышающие схемы на диапазоны 3.7-4.16 и 5.4-6.2В.

    Приводимые ниже схемы являются экспериментальными. Они позволяют регулировать
    яркость СИД без потерь, но не осуществляют стабилизацию, обратная связь в них
    производится отслеживанием входного напряжения, а не параметров нагрузки. При
    сборке и настройке этих устройств необходимо обратить внимание на их
    согласование с нагрузкой. Не рекомендовано использовать эти устройства там, где
    необходимы требования повышенной надёжности - без специальной настройки этот
    параметр у них равен таковому у обычных серийных фонарей.
    Несомненными достоинствами данных систем являются простота и возможность согласования с нагрузкой требующей напряжения большего, чем напряжение имеющейся батареи.

    [​IMG]

    Базовая схема для работы с напряжениями батареи 4-6В.
    R2: 10R
    R3: 1R
    R4: 18k
    R5: 15k
    R6: 1k
    VR: 4k7
    C1: 50uF-470uF
    C3: 50uF-470uF
    L1: 300uH на средний рабочий ток >1A.
    D1: КД521, 522, 1N4148.
    ИМС таймера - 1006ВИ1, TL555, TLC555.
    Т1: IRF3706, -7459, -7402, -7601 и любые другие N-типа, имеющие калибровку по
    сопротивлению канала на 2В7 со значениями <50mR и предельное напряжение
    исток-сток >16В, например 20N03L, 2SK3296 итд.
    Частные случаи:
    1. вход - 2 свинцово-кислотных элемента, выход - 2 СИД по 1Вт.
    R7: перемычка
    С2: 1.2нФ
    параметры точной настройки: время включенного состояния ПТ - 11.5 мкс,
    выключенного - 19 мкс.
    2. вход - 2 свинцово-кислотных элемента, выход - 3 СИД по 1Вт.
    R7: 4k3
    C2: 820p
    параметры точной настройки: время включенного состояния ПТ - 19 мкс,
    выключенного - 11.5 мкс.
    3. вход - 3 свинцово-кислотных элемента, выход - 3 СИД по 1Вт.
    R7: 30k
    C2: 1.2нФ
    параметры точной настройки: время включенного состояния ПТ - 11 мкс,
    выключенного - 19.5 мкс.
    Настройка схем сводится к подбору номиналов R7 и С2 для получения желаемых
    длительностей импульсов управления. Настройку проводят, переведя движок VR в
    верхнее по схеме положение. Затвор Т1 в это время необходимо отключить от
    вывода 3 ИМС и подключить к общему проводнику. Затем подключают затвор и
    светодиоды и проводят подстройку импульсов управления. Для этого R3 заменяют на
    сопротивление 10R и, уменьшая его до 1R, убеждаются, что при его значении =1R
    падение напряжения на нём не превышает 300мВ.
     
  2. Dhaitya

    Dhaitya Guest

    Использование ИМС таймера К1006ВИ1 и её аналогов в устройствах управления СИД.
    II. Повышающие регулируемые преобразователи.


    Повышающие схемы на диапазоны 0.9В-2.7В.

    [​IMG]


    Данная схема является теоретически возможной. Её силовая и таймерная части проходили физические испытания порознь. Согласование их между собой не осуществлялось.
    R1: 2R2-33R
    R2: 1k
    R3,4: 18k
    R5: 0R33-0R5
    R6: 22R-33R
    VR: 4k7
    C2: 470nF
    C1,4: 47uF-470uF
    C3: 4u7-22uF
    L1: 7.5 витков 5хПЭВ1-0,34, сердечник 2000НМ1 Б14 с зазором 0.2мм, индуктивность ~10мкГ.
    L2: микродроссель 100-470мкГ.
    диоды: любые диоды Шоттки с током от 1А.
    Т1: IRF/IRFU3706, IRF3708, IRLR/IRLU3802, IRF7455, 7456, 7459, 7463, 7470, 7476.
    таймер: строго КМОП - TLC551, ALD555-1, ALD1504 и подобные.

    Частные случаи:
    1. вход - 1 свинцово-кислотный элемент или 2 щелочных аккумулятора, выход - 1 СИД 1Вт.
    R7: ∞
    R8: 2k0
    модуль CDE не подключается.
    параметры точной настройки: время включенного состояния ПТ - 4.4 мкс, выключенного - 10 мкс.
    2. вход - 1 свинцово-кислотный элемент или 2 щелочных аккумулятора, выход - 2 СИД по 1Вт.
    R7: 12k
    R8: ∞
    модуль CDE не подключается.
    параметры точной настройки: время включенного состояния ПТ - 8-10 мкс, выключенного - 8-10 мкс.
    3. вход - 1 гальванический элемент или щелочной аккумулятор, выход - 1 СИД 1Вт.
    R7: 3k9
    R8: ∞
    модуль CDE подключен.
    параметры точной настройки: время включенного состояния ПТ - 10.4 мкс, выключенного - 7.6 мкс.
    Настройка схем сводится к подбору номиналов R7 и С2 для получения желаемых
    длительностей импульсов управления. Настройку проводят, переведя движок VR в
    верхнее по схеме положение. Затвор Т1 в это время необходимо отключить от
    вывода 3 ИМС и подключить к общему проводнику. Затем подключают затвор и
    светодиоды и проводят подстройку импульсов управления. Для этого R3 заменяют на
    сопротивление 10R и, уменьшая его до 1R, убеждаются, что при его значении =1R
    падение напряжения на нём не превышает 300мВ.
     
  3. Dhaitya

    Dhaitya Guest

    Использование ИМС таймера К1006ВИ1 и её аналогов в устройствах управления СИД.
    III. Понижающие регулируемые преобразователи.


    Приводимые ниже схемы являются экспериментальными. Они позволяют регулировать
    яркость СИД без потерь, но не осуществляют стабилизацию, обратная связь в них
    не производится. При сборке и настройке этих устройств необходимо обратить внимание на их согласование с нагрузкой. Не рекомендовано использовать эти устройства там, где необходимы требования повышенной надёжности - без специальной настройки этот параметр у них равен таковому у обычных серийных фонарей.


    [​IMG]

    Базовая схема для работы с напряжениями батареи 5.4В-13В.
    Силовая часть устройства в диапазоне 5.3кГц-704кГц имеет эффективность не менее 85%, пик эффективности приходится на диапазон 11.5кГц-147кГц и составляет 94%.
    R1: 2R2-33R
    R2: 0R5-1R0
    R3,4: 18k
    R5: 1k
    верхний подстроечный резистор: 4К7-5К6
    нижний переменный резистор: 4К7
    С1,3: 47мкФ-4700мкФ
    L1: 300uH на 2А с разомкнутым полем.
    D1: любой диод Шоттки.
    таймер: 1006ВИ1, TL555 и любые другие на биполярных транзисторах.

    Частные случаи:
    1. вход - 3 свинцово-кислотных элемента, выход - 1 СИД 3Вт.
    R6: 1k6
    C2: 2n7
    Т1: IRF7207, IRLMS6802, IRF6100, SI3443DV, IRL5602S, IRF7404, IRF7663, IRF7707, IRF7425 и другие P-типа с калибровкой канала на 2V7 и допустимым током от 10А.
    параметры точной настройки: время включенного состояния ПТ - 46 мкс,
    выключенного - 17.5 мкс.
    2. вход - 3 свинцово-кислотных элемента, выход - 1 СИД 1Вт.
    R6: 1к8
    C2: 2n2
    Т1: IRF7207, IRLMS6802, IRF6100, SI3443DV, IRL5602S, IRF7404, IRF7663, IRF7707, IRF7425 и другие P-типа с калибровкой канала на 2V7 и допустимым током от 10А.
    параметры точной настройки: время включенного состояния ПТ - 35 мкс,
    выключенного - 28 мкс.
    3. вход - 6 свинцово-кислотных элементов, выход - 2 СИД 1Вт.
    R6: 3k0
    С1: 2н2
    Т1: Любой P-типа с допустимым током канала от 10А и напряжением затвора |20V|, например, IRF9Z24-IRF9Z64
    параметры точной настройки: время включенного состояния ПТ - 29 мкс,
    выключенного - 35 мкс.
    4. вход - 6 свинцово-кислотных элементов, выход - 2 СИД 3Вт.
    R6: 6k8
    C2: 2n2
    Т1: Любой P-типа с допустимым током канала от 10А и напряжением затвора |20V|, например, IRF9Z24-IRF9Z64
    параметры точной настройки: время включенного состояния ПТ - 41 мкс,
    выключенного - 23 мкс.
    5. вход - 6 свинцово-кислотных элементов, выход - 1 СИД 3Вт.
    R6: 5k6
    C2: 2n0
    Т1: Любой P-типа с допустимым током канала от 10А и напряжением затвора |20V|, например, IRF9Z24-IRF9Z64
    параметры точной настройки: время включенного состояния ПТ - 25 мкс,
    выключенного - 38 мкс.
    6. вход - 6 свинцово-кислотных элементов, выход - 1 СИД 1Вт.
    R6: 20k
    C2: 1n5
    Т1: Любой P-типа с допустимым током канала от 10А и напряжением затвора |20V|, например, IRF9Z24-IRF9Z64
    параметры точной настройки: время включенного состояния ПТ - 19 мкс,
    выключенного - 45 мкс.
    Настройка схем сводится к подбору номиналов R6 и С2 для получения желаемых
    длительностей импульсов управления. Подстройку длительностей производят верхним по схеме подстроечным сопротивлением, переведя движок нижнего по схеме переменного резистора в нижнее по схеме положение. При этом необходимо учесть, что низкому уровню на выходе таймера соответствует включенное состояние ПТ. Затвор Т1 в это время необходимо отключить от вывода 3 ИМС и подключить к истоку. Затем подключают затвор и светодиоды и проводят подстройку импульсов управления. Для этого R2 заменяют на сопротивление 10R и, уменьшая его до 1R, убеждаются, что при его значении =1R, падение напряжения на нём не превышает 300мВ для СИД 1Вт и 325мВ на значении 0R5 для СИД 3Вт.

    Общие замечания по циклу статей.
    Категорически запрещается использовать в устройствах, описанных данными схемами, СИД б/радиатора и времязадающую ёмкость с температурной группой, отличной от МПО, NPO или X7R.
     

Поделиться этой страницей